KR20050088252A

KR20050088252A - 일체형 피스톤의 냉각채널에 셰이커 드릴링을 도입하는방법

Info

Publication number: KR20050088252A
Application number: KR1020057013140A
Authority: KR
Inventors: 라이너 샤르프
Original assignee: 말레 게엠베하
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2005-09-02
Also published as: CN100360785C; HK1084170A1; US6772846B1; JP2006517015A; US20040140111A1; EP1583897A1; BRPI0406784A; WO2004065776A1; CN1745240A; BRPI0406784B1; DE10301367A1; JP4567663B2; EP1583897B1; KR101067621B1

Abstract

일체형 피스톤(1)의 냉각 채널(5)에 셰이커 드릴링(13)을 도입하는 방법이 개시되며, 각각 핀 드릴링(3)과 피스톤 스커트 요소(10)를 가지는 피스톤 핀 보스들(9)이 환형 연결부(8)에 의해 피스톤 크라운에 성형된다. 관통 드릴링(12)은, 냉각 채널(5)로의 도입을 위해 셰이커 드릴링(13)에 동축인 상기 연결부(8)에 뚫어지며, 상기 셰이커 드릴링(13)은 관련 관통 드릴링(12)을 통해 유입되는 드릴들에 의해 피스톤 크라운(2)의 하측에서 뚫어진다.

Description

일체형 피스톤의 냉각채널에 셰이커 드릴링을 도입하는 방법{METHOD FOR THE INTRODUCTION OF SHAKER DRILLINGS IN THE COOLING CHANNEL OF A ONE-PIECE PISTON}

본 발명은 청구범위 제1항의 전제부 따른 일체형 피스톤의 냉각채널 내에 셰이커 구멍을 뚫는 방법에 관한 것이다.

국제출원번호 PCT/EP02/02381의 특허출원에 일체형 냉각채널형 피스톤이 공지되어 있는데 이에 의하면 핀 보스(pin boss)와 피스톤스커트요소(piston skirt element)는 일반적으로 링 형(ring form) 연결부에 의하여 피스톤 헤드(piston head)와 결합되어 있다. 이러한 피스톤은 냉각채널 밑에 주위에 걸친 홈(recess)을 가지고 있지만 상기 선행기술에 공지된 일체형 냉각채널피스톤의 냉각채널에 피스톤 헤드의 냉각을 개선하기 위하여 피스톤 크라운 쪽으로 셰이커구멍(shaker drilling)을 뚫을 수 있는 방법은 현재까지 공지되어 있지 않다.

특허출원 DE 102 44 512.5에 기술된 하향개방 냉각채널을 가진 피스톤 하부와 피스톤 상부로 구성되어 있는 분활 형 냉각채널피스톤에는 피스톤 상부를 피스톤 하부와 조립 전에 피스톤헤드방향에 따라서 냉각채널 내에 셰이커구멍을 뚫은 다음 냉각채널을 폐쇄하게 되어 있는 셰이커 구멍을 둔 것이 공지되어 있다.

도 1 본 발명에 따른 일체형 피스톤의 조립단면도로 좌 1/2은 도 2의 선 BB를 따른 피스톤 단면이며 그의 우측 1/2은 도 2의 선 CC에 따른 피스톤의 단면도이며,

도 2 핀 보스의 길이방향에 따르는 본 발명에 의한 피스톤의 피스톤 헤드에 평행인 단면도이다.

본 발명은, 이러한 문제점을 토대로 하여 안전상의 이유로 기계적인 결합에 의하여 피스톤 상부와 링형연결부에 의하여 결합된 핀 보스와 피스톤스커트요소을 가진 일체형 피스톤의 냉각 채널 내에 피스톤 헤드의 냉각을 개선하기 위한 세이 구멍을 뚫을 수 있는 방법을 제공하는 과제를 기초로 한다.

상기 과제는 주 청구범위의 특징부의 특징들에 의해 해결된다.

본 발명의 한가지 실시예는 다음과 같이 도면을 참조하여 상세히 설명하며 도면의 내용은 다음과 같다:

도 1은 일체형 피스톤(1)으로서 그의 피스톤헤드(2)는 핀 보스(9)와 반대쪽에 연소바울(4)을 가지며 핀 보스(9)와 같은 쪽에는 피스톤 헤드(2)의 거의 변두리에 걸쳐 배열된 냉각채널(5)을 가지고 있다. 이 냉각채널(5)은 피스톤 헤드(2)의 변두리에 걸쳐 가공되고 핀 보스 (9) 쪽에 따라서 개방된 홈(6)으로 구성되어 있는데 이 홈(6)은 예를 들면 2개 분할형 컵 스프링으로 구성되어 예비응력을 받는 상태로 피스톤 헤드(2)의 이에 상응하는 지지부에 설치되어 있는 커버(cover)(7)에 의하여 폐쇄되어 있다.

모든 측의 냉각채널(5) 내측에 있으며 일반적으로 링 형(ring form)의 주위를 둘러싼 링 형 연결부(8)에 걸쳐서 피스톤헤드(2)는 도 1의 좌 1/2(도 2의 단면 BB)에 따라서 2개의 각 핀 구멍(3)을 가진 핀 보스(9)는 물론 도 1의 우 1/2(도 2의 단면 CC)에 따라서 스러스트측 및 반-스러스트측 피스톤스커트요소(10)와 기계적으로 결합되어 있다.

도 2는 AA방향에 따라서 핀 구멍(3)의 길이 축(11)에 따른 단면으로서 피스톤 헤드(2)의 하부를 도시하며 피스톤스커트요소(10)부위에서 피스톤스커트(10)의 피스톤 헤드(2)에의 환형연결부(8) 하측을 도시한다. 이와 관련하여 도 1과 2에서 볼 수 있는 피스톤스커트(10)의 환형연결부(8)로 뚫린 관통구멍(12)은 피스톤 헤드(2)의 하부에 뚫린 셰이커구멍(13)과 동심으로 되어 있는 것을 알 수 있다. 셰이커구멍(13)은 도 2에 의한 도시의 경우 커버(7)이 생략되어 있다는 것을 알 수 있다. 핀 보스(9)의 전부(14)에는 또한 피스톤 헤드(2)의 하부 쪽으로 뚫린 셰이커구멍(13)이 있는데 그의 배열과 개수는 본 요구에 따라서 임의로 선택할 수 있다.

피스톤헤드(2)하부에 있는 셰이커구멍(13)의 기능은 냉각채널(5) 내에 들어 있는 냉각오일의 셰이커공간을 조성하여 여기에서 피스톤 축(15)의 방향에 따라서 피스톤(1)이 상하운동을 함에 따라서 냉각오일이 채워져서 그의 냉각효율을 증가시켜주는 데 있다. 채널(16)은 이 경우에 입출 구(17)(도 2)를 거쳐서 냉각채널(5)에 도달하는 냉각채널(5) 내에 들어 있는 냉각오일의 배출구역할을 한다.

구멍(12 및 13)을 포함한 강철 또는 단조 가능한 알루미늄합금으로 되어 있는 피스톤(1)의 제조는 국제출원번호 PCT/EP02/02381의 PCT출원에 공지되어 있다. 핀 보스(9)의 전부(14)근처에 위치한 셰이커구멍(13)을 두는 방법은 특허출원 DE 102 44 511.7에 공지된 방법으로 이루어진다. 그러나 문제는 AA방향으로 보아 피스톤스커트요소(10)의 링형연결부(8)뒤에 위치한 셰이커구멍(13)을 뚫을 때 발생한다.

본 발명에 따라서 이러한 문제는 우선 일정한 직경의 관통구멍(12)을 피스톤스커트요소(10)의 링형연결부(8)의 적당한 위치에 뚫는다. 그 다음에 관통구멍(12)에 대하여 동축으로 피스톤 헤드(2)의 하부 쪽으로 관통구멍을 통하여 관통구멍(12)보다 작은 직경의 드릴(drilll)을 넣어서 관통구멍(12)에 대하여 동축으로 피스톤 헤드(2)의 하부 측에 셰이커구멍(13)을 뚫는다.

이의 대안으로는 우선 충분한 길이의 1차 드릴로 피스톤스커트요소(10)의 환형연결부(8)의 적당한 위치에서 관통구멍(12)과 동일한 작업공정에서 셰이커구멍(13)을 냉각채널(5)의 홈(6)의 하부로부터 뚫는다. 이어서 1차 드릴보다 큰 직경을 가진 2차 드릴로 우선 관통구멍(12)을 확대시키고 그 다음 셰이커구멍(13)의 모따기를 한다.

본 발명은 일체형 피스톤의 냉각채널에 셰이커 드릴링을 도입하는 방법에 이용될 수 있다.

Claims

일체형 피스톤(1)의 피스톤 저면과 반대 측의 피스톤 헤드(2)의 측에 배열된 냉각채널(5)에 셰이커 구멍을(13)을 뚫는 방법으로서, 피스톤 저면과 반대측의 피스톤 헤드(2)의 측에, 각각 핀 구멍(3)과 피스톤 스커트 요소들(10)을 구비한 피스톤 핀 보스들(9)이 환형의 연결부(8)에 의해 형성되는, 일체형 피스톤의 냉각 채널에 셰이커 드릴링(13)을 도입하는 방법에 있어서,

- 냉각채널(5)에 형성될 셰이커구멍(13)과 동축으로 관통구멍(12)을 환형연결부(8)에 뚫으며,

- 그의 직경이 관통구멍(12)의 직경보다 작은 드릴(drill)을 관통구멍(12)으로 삽입하며, 그리고

- 각 관통구멍(12)으로 안내된 드릴로 이에 상응하는 셰이커구멍(13)을 피스톤헤드(2)하부에 뚫는 것을 특징으로 하는 일체형 피스톤의 냉각 채널에 셰이커 드릴링(13)을 도입하는 방법.
제1항에 따르는 일체형 피스톤(1)의 냉각 채널(5)에 셰이커 드릴링(13)을 도입하는 방법에 있어서,

최소한 셰이커구멍(13)의 축의 일부는 피스톤 축(15)에 대하여 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 일체형 피스톤의 냉각 채널에 셰이커 드릴링(13)을 도입하는 방법.
제1항에 따르는 일체형 피스톤(1)의 냉각 채널(5)에 셰이커 드릴링(13)을 도입하는 방법에 있어서,

최소한 셰이커구멍(13)의 축의 일부는 피스톤 축(15)에 대하여 예각을 이루며 연장되는 것을 특징으로 하는 일체형 피스톤의 냉각 채널에 셰이커 드릴링(13)을 도입하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따르는 일체형 피스톤(1)의 냉각 채널(5)에 셰이커 드릴링(13)을 도입하는 방법에 있어서,

상기 셰이커구멍(13)은 원통형 또는 긴 구멍형상을 갖는 것을 특징으로 하는 일체형 피스톤의 냉각 채널에 셰이커 드릴링(13)을 도입하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따르는 일체형 피스톤(1)의 냉각 채널(5)에 셰이커 드릴링(13)을 도입하는 방법에 있어서,

상기 셰이커구멍(13)은 냉각채널(5)주위에 걸쳐서 반경 방향에 따라 대칭 및/ 또는 비대칭으로 분포되는 것을 특징으로 하는 일체형 피스톤의 냉각 채널에 셰이커 드릴링(13)을 도입하는 방법.
제1항의 전제부에 따르는 일체형 피스톤(1)의 냉각 채널(5)에 셰이커 드릴링(13)을 도입하는 방법에 있어서,

- 1차 작업단계에서는 1차 드릴에 의하여 링형연결부(8)에 관통구멍(12)을 형성하며 그리고 냉각채널(5)에 셰이커구멍(13)을 형성하며

- 2차 작업단계에서는 그의 직경이 1차 드릴의 직경보다 큰 2차 드릴로 관통구멍(12)을 확장한 다음 셰이커구멍(13)의 모따기를 하는 것을 특징으로 하는 일체형 피스톤의 냉각 채널에 셰이커 드릴링(13)을 도입하는 방법.